Publicado en Annales de
physique, de chimie et d'histoire naturelle, 73 (1811), 58-76.
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M. Gay-Lussac ha mostrado en
una interesante memoria (Mémoire de la Société d'Arcueil, tomo II), que las
combinaciones de los gases entre ellos tienen lugar siempre según relaciones
muy simples en volumen, y que, cuando el resultado de la combinación es
gaseoso, su volumen tiene una relación muy simple con el de sus componentes;
pero las relaciones de las cantidades de sustancias en las combinaciones no
perecen poder depender más que del número relativo de moléculas que se
combinan, y del de moléculas compuestas que resultan. Es necesario, por lo
tanto, admitir que existe también relaciones muy simples entre los volúmenes
de las sustancias gaseosas, y el número de moléculas simples o compuestas que
los forman. La hipótesis que se presenta como la primera en este sentido, y
que parece además la única admisible, es suponer que el número de moléculas
integrantes en unos gases cualesquiera es siempre la misma en un volumen
igual, o es siempre proporcional a los volúmenes. En efecto, si se supusiera
que el número de moléculas contenidas en un volumen dado fuera diferente para
los diferentes gases, sería casi imposible pensar que la ley que rige la
distancia de las moléculas pudiera dar, en todos los casos, relaciones tan
simples como los hechos que acabamos de citar nos obligan a admitir entre el
volumen y el número de moléculas. (...) |
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Partiendo de esta hipótesis, se comprueba que se
dispone del medio para determinar fácilmente las masas relativas de las
moléculas de los cuerpos que pueden pasarse al estado gaseoso y el número
relativo de estas moléculas en las combinaciones; pues las relaciones de las
masas de las moléculas son entonces las mismas que las relaciones de las
densidades de los diferentes gases, a presión y temperatura iguales, y el
número relativo de las moléculas en una combinación nos es dado
inmediatamente por la relación de los volúmenes de gases que la forman. Por
ejemplo, dado que los números 1,10359 y 0,07321 expresan las densidades de
los dos gases oxígeno e hidrógeno cuando se toma el del aire atmosférico por
unidad, y puesto que la relación entre los dos números representa, por
consecuencia, la relación que tiene lugar entre las masas de los dos
volúmenes iguales de estos gases, este misma relación expresará según la
hipótesis propuesta la relación de las masas de sus moléculas. Así, la masa
de la molécula de oxígeno será alrededor de 15 veces la de la molécula de
hidrógeno, o, más exactamente, aquélla será a ésta como 15,074 a 1. Del mismo
modo, la masa de la molécula de nitrógeno será a la del hidrógeno como
0,096913 a 0,07321, es decir, como 13 o, más exactamente, 13,238 a 1. Por
otro lado, como se sabe que la relación de los volúmenes del hidrógeno al
oxígeno en la formación de agua es de 2 a 1, se deduce que el agua resulta de
la unión de cada molécula de oxígeno con dos moléculas de hidrógeno.
Igualmente, de acuerdo con las proporciones en volumen establecidas por M.
Gay-Lussac para los elementos del amoníaco, del gas óxido de nitrógeno y el
gas nitroso, y del ácido nítrico, el amoníaco resultará de la union de una
molécula de nitrógeno con tres de hidrógeno, el gas óxido de nitrógeno de una
molécula de oxígeno con dos de nitrógeno, el gas nitrógeno de una molécula de
nitrógeno con una de oxígeno, y el ácido nítrico de una de nitrógeno con dos
de oxígeno. |
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II |
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Una reflexión parece en primer
lugar oponerse a la admisión de nuestra hipótesis respecto los cuerpos
compuestos. Parece que una molécula compuesta de dos o más moléculas
elementales debería tener una masa igual a la suma de las masas de estas
moléculas, y en particular, si en una combinaciónuna molécula de un cuerpo se
une a dos o más moléculas de otro cuerpo, el número de moléculas compuestas
debería resultar el mismo que el de las moléculas del primer cuerpo. De
acuerdo con esto, según nuestra hipótesis, cuando un gas se combina con dos o
más veces su volumen de otro gas, el volumen del compuesto que resulta, si es
gaseoso, debe ser igual al primero de estos gases. Ahora bien, en general,
esto no ocurre de hecho. Por ejemplo, el volumen del agua supuesta gaseosa
es, como Gay-Lussac lo ha hecho ver, el doble del volumen del gas oxígeno que
entra en combinación, o, lo que es lo mismo, igual al volumen de hidrógeno,
en lugar de ser igual al del oxígeno; pero es fácil encontrar un medio de explicar los hechos de este tipo
conforme a nuestra hipótesis: basta suponer que las moléculas constituyentes
de un gas simple cualquiera (...) no están formadas por una sola molécula
elemental, sino que resultan de un cierto número de estas moléculas reunidas
en una sola por atracción, y que cuando las moléculas de otra sustancia deben
unirse a aquéllas para formar moléculas compuestas, la molécula integrante
que debería resultar de ellas se
divide en dos o más partes o moléculas integrantes formadas de la mitad, la cuarta parte, etc. del número de
moléculas constituyentes de la otra sustancia, que debería combinarse con la
molécula total, o, lo que es lo mismo, con un número igual al de medias moléculas, o cuartos de moléculas, etc.,
de esta segunda sustancia; de modo que, el número de moléculas integrantes de
compuesto llega a ser el doble, el cuadruple, etc. de lo que debería ser sin
esta división, y el valor necesario para satisfacer el volumen del gas que
resulta[1].
(...) |
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III |
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M. Dalton, según suposiciones
arbitrarias, y que le han parecido las más naturales sobre el número relativo
de moléculas en las combinaciones, ha tratado de establecer las relaciones
entre las masas de las moléculas de loscuerpos simples. Suponiéndola fundada,
nuestra hipótesis nos pone en disposición de confirmar o de rectificar sus
resultados por datos precisos, y, sobre todo, asignar el tamaño de las
moléculas compuestas según los volúmenes de los compuestos gaseosos
dependiendo en parte de la división de las moléculas que este físico no tiene
en cuenta. |
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Así Dalton ha supuesto[2]
que el agua estaría formada por la unión del hidrógeno y del oxígeno,
molécula a molécula. De aquí resultaría, de acuerdo con la relación en peso
de estos dos componentes, que la masa de la molécula del oxígeno sería
respecto a la del hidrógeno como alrededor de 7 1/2 a 1, o, de acuerdo con
los cálculos de Dalton, como 6 a 1. De acuerdo con nuestra hipótesis esta
relación es doble, a saber, de 15 a 1, como hemos visto. En lo que respecta a
la molécula de agua, debería tener su masa expresada por 15 + 2 = 17
aproximadamente, tomando por unidad la del hidrógeno, si no hubiera división
de la molécula en dos; pero, a causa de esta división, se reduce a la mitad 8
1/2, o más exactamente 8,537, como se comprobará también inmediatamente al
dividir la densidad del vapor acuoso, 0,625 según Gay-Lussac, por la densidad
del hidrógeno, 0,0732. Esta masa no se diferencia de 7, que es la que Dalton
le asigna, más que por la diferencia en la evaluación de la composición del agua;
de modo que, en este sentido, el resultado de Dalton se encontraría, poco más
o menos, correcto por la combinación de dos errores que se compensan, el de
la masa de la molécula de oxígeno y el de no tener en cuenta de la división
(...). |
Para más información sobre este texto se puede
consultar otra página dedicada a Avogadro o
consultar el trabajo siguiente:
MUÑOZ, R. y BERTOMEU SANCHEZ, J.R. (2003) La historia de la ciencia en los libros de texto: la(s) hipótesis de Avogadro,
Enseñanza de las ciencias,
21 (1), 147-161.
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